内源性一氧化碳的研究进展

本文叙述了由血红素代谢产生的内源性一氧化碳的生物合成、生化特性及生物学作用。它不仅在心血管、免疫等系统中作为一种信使分子发挥重要作用，而且可能是一种新的神经递质。     

血红素氧合酶-内源性一氧化碳系统对脂多糖性休克大鼠心脏的影响

目的:探讨血红素氧合酶-内源性一氧化碳系统是否对脂多糖性休克大鼠的心脏有保护作用。方法:40只健康清洁级Sprague-Dawley大鼠随机分为4组:①对照(C)组,n=10;②脂多糖性休克(S)组,n=10,10mg/kgE.coli脂多糖(LPS)稀释至0.5mL静脉注射,待其MAP下降至给予LPS前75%时,腹腔内注射1mL50mmol/L碳酸氢钠溶液;③LPS性休克 ZnPP-IX(LZ)组,n=10,休克模型的复制同②,成功后,将10μmol/kgZnPP-IX用50mmol/L碳酸氢钠溶液稀释至1mL腹腔内注射;④ZnPP-IX组(Z)组,n=10,0.5mL0.9%氯化钠溶液静脉内注射,2h后将10μmol/kgZnPP-IX稀释至1mL腹腔内注射。测定各组腹腔内注射碳酸氢钠溶液或ZnPP-IX前及后30min、60min、90min时的LVSP及±dp/dtmax;C组和Z组在静脉内注射氯化钠溶液后6h,S组和LZ组则在静脉内注射LPS6h,检测血中LDH和CK的含量,COHb的浓度及左心室心肌组织内HO-1mRNA、HO-2mRNA及HO-1、HO-2蛋白水平。结果:①LZ组大鼠的LVSP和±dp/dtmax均分别低于S组(P<0.05),其血浆中LDH、CK的含量均分别高于S组(P<0.05);S组大鼠血中COHb水平明显高于LZ组(P<0.05)。②LZ组大鼠其左心室心肌组织内HO-1mRNA表达水平及HO-1蛋白水平明显低于S组(P<0.05);而各组间左心室心肌组织内HO-2mRNA表达水平及HO-2蛋白水平均无显著差异(P>0.05)。结论:脂多糖性休克大鼠其心肌组织内HO-1的上调及随后的CO增加可能对心脏发挥着保护作用。     

CCK-8上调LPS诱导的大鼠肺组织HO-1表达的信号转导机制

目的： 旨在研究八肽胆囊收缩素（CCK-8）上调脂多糖（LPS）诱导的大鼠肺组织中血红素氧合酶（HO）-1表达的信号转导机制。方法: 将42只雄性SD大鼠随机分为7组（每组6只）,即对照组、LPS组、LPS+SP600125（JNK特异性抑制剂）组、CCK-8+LPS组、CCK-8+LPS+SP600125组、CCK-8组、CCK-8+SP600125组。注药后6 h放血处死动物留取肺组织,应用RT-PCR、Western blotting和免疫荧光流式细胞术（FCM）等技术分别检测各组肺组织HO-1 mRNA和蛋白表达。结果: 与正常对照组相比,LPS组可见肺组织中出现明显的HO-1 mRNA表达的阳性信号,CCK-8可使LPS诱导的阳性表达信号进一步增强,CCK单独作用也可上调HO-1表达。信号密度扫描结果显示,LPS组、CCK-8+LPS组和CCK-8组HO-1 mRNA表达强度分别是正常对照组3.01（P<0.01）、5.88（P<0.01）和3.45倍（P<0.01）;JNK特异性抑制剂SP600125抑制了CCK-8和（或）LPS诱导的HO-1 mRNA表达;Western blotting、免疫荧光FCM检测结果显示,肺组织HO-1蛋白表达变化与其mRNA表达一致。结论: JNK/c-Jun通路在CCK-8上调LPS诱导肺组织HO-1表达过程中发挥重要作用。     

内源性一氧化碳对循环系统的调节作用

内源性一氧化碳是循环系统中的一种新型的第二信使，它能够活化细胞内的可溶性鸟苷酸环化酶，松驰血管平滑肌，抑制血小板活化和中性粒细胞的粘附，参与循环系统的神经体液调节和机体的免疫调节。     

小剂量氢化考的松对LPS攻击大鼠肝脏的保护作用

目的： 探讨不同剂量氢化考的松对于LPS攻击大鼠肝脏的作用。方法：建立大鼠LPS攻击模型，并给予不同剂量的激素，取血检测血浆ALT和AST，并观察肝脏HE染色的形态学改变。结果：LPS组血ALT、AST水平明显高于正常组。各干预组ALT水平低于LPS组，但高剂量HD组与LPS组间并无显著差异，低剂量LD组与正常对照组间差异无显著。AST水平的改变是：HD组与LPS组间无显著差异，HD组与正常对照组差异显著，LD组与正常对照组差异显著。形态学上HD组与LPS组相似，肝脏明显淤血，肝细胞变性明显，且有较多的炎性细胞浸润；LD组肝脏淤血明显轻于LPS组，炎性细胞浸润及肝细胞变性也较轻。结论：小剂量的氢化考的松对于LPS攻击大鼠的肝脏具有保护作用，中剂量和高剂量的氢化考的松对肝脏无明显的保护作用。     

脂多糖介导的血管平滑肌细胞血红素

目的:研究脂多糖(LPS)作用下的血管平滑肌细胞血红素加氧酶-1(HO-1)基因的表达,并探讨HO/一氧化碳(CO)调节通路在内毒素性血管调节功能障碍中的作用。方法:10mg/L、30mg/L及50mg/L的LPS与培养的大鼠主动脉平滑肌细胞(VSMC)共同孵育6h,以及10mg/LLPS与VSMC共同孵育9h和18h。分别观察细胞丙二醛(MDA)含量及乳酸脱氢酶(LDH)活性、台盼蓝染色法记录VSMC蓝染率的变化;Northern杂交测HO-1mRNA表达。结果:VSMCHO-1mRNA表达随LPS浓度的增大而增加,LPS50mg/L时HO-1mRNA表达比对照高176.7%;低剂量LPS(10mg/L)诱导VSMCHO-1mRNA的表达量随诱导时间的延长而增加,18h组HO-1mRNA的表达量比对照高195.6%。只有当LPS浓度增加至50mg/L及10mg/L孵育18h时,细胞台盼蓝摄取率、MDA含量与LDH活性明显增加、细胞出现损伤。结论:LPS可诱导VSMCHO-1mRNA的表达且具有浓度依赖性和时间依赖性,HO/CO可能为介导内毒素性血管平滑肌功能调节障碍的重要通路。     

一氧化碳保护机制的研究进展

多年来,一氧化碳(carbon monoxide,CO)被认为是一种可以致命的毒性气体.1968年时,已认识到机体可以产生内源性的CO,血红素氧合酶是内源性CO产生的限速酶.上个世纪九十年代,随着一氧化氮(NO)作为一种气体信使分子的作用被逐渐了解,同为气体小分子的CO,在体内的生理作用也逐渐得到重视,CO成为第二种被发现有病理生理作用的气体信使分子.     

血红素加氧酶／一氧化碳系统及其对胰岛细胞的保护机制

血红素加氧酶 /一氧化碳系统对胰岛细胞具有保护作用 ,主要通过激活鸟苷酸环化酶 cGMP 蛋白激酶系统 ,对抗氧自由基、炎性细胞因子、凋亡以及与NOS NO系统的相互作用等途径 ,该系统的研究开发将为糖尿病治疗带来新的希望。     

一氧化碳的神经递质作用

一氧化碳 (CO)为气体信使分子。神经组织内的CO由它的限速酶 血红素氧和酶分解血红素产生。在中枢神经系统 ,血红素氧合酶主要位于血脑屏障附近 ,在外周神经系统其分布比较广泛。内源性NO是重要的神经调节因子 ,对中枢及外周的神经组织均有调节作用。其信使分子作用可能通过激活可溶性鸟苷酸环化酶、作用于细胞色素氧化酶及NOS、影响细胞凋亡来完成。CO与NO两个密切相关的信号系统可能存在有相当程度的互相调节作用 ,并对神经元功能产生影响。     

Curcumin 对注射脂多糖大鼠肺脏血红素氧合酶-1表达的影响

目的：探讨活化蛋白-1（AP-1）阻断剂curcumin对注射脂多糖大鼠肺组织血红素氧合酶（HO-1）表达的转录调节机制。 方法： 18只大鼠随机分为3组：对照组（经舌静脉注入等量生理盐水）、脂多糖（LPS）组（经舌静脉注入LPS 5 mg·0.5 mL-1·kg-1）和LPS+curcumin组（经腹腔注入AP-1阻断剂curcumin 20 mg·0.5mL-1·kg-1，20 min后再注入LPS 5 mg·0.5 mL-1·kg-1）。给药7 h后杀死动物留取肺组织，应用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和Westren 印迹法分别检测HO-1 mRNA和蛋白的表达，生化方法检测肺组织匀浆碳氧血红蛋白（HbCO）含量，间接代表肺组织中一氧化碳（CO）含量。 结果： LPS组大鼠肺组织HO-1 mRNA和蛋白的表达水平及肺组织CO含量高于对照组（均P<0.01），而LPS+curcumin组肺组织HO-1 mRNA、蛋白表达及CO含量明显低于LPS组（均P<0.01）。 结论： LPS攻击的大鼠肺组织中HO-1基因转录可能是通过激活AP-1进行调控的。     

内源性CO在CCK-8减轻脂多糖所致的急性肺损伤中的作用

目的：探讨内源性一氧化碳（CO）在八肽胆囊收缩素（CCK-8）减轻LPS所致急性肺损伤（ALI）中的作用。 方法： 将56只大鼠随机分为正常对照组、LPS组、LPS+ZnPP（HO-1特异性阻断剂）组、LPS+Hm（CO供体）组、CCK-8+LPS组、CCK-8+LPS+ZnPP组、CCK-8组7组，每组8只。各组给药后2 h，6 h，12 h行支气管肺泡灌洗、检测支气管肺泡灌洗液（BALF）中中性粒细胞（PMN）数目，并进行肺组织的形态学观察；计算大鼠死亡率；测定肺组织中MDA、CO含量。 结果： 给药2 h和6 h后，各组大鼠死亡率均为0，LPS 注入12 h后大鼠死亡率高于相应对照组，LPS+Hm和CCK-8+LPS组大鼠死亡率均低于LPS组，LPS+ZnPP和CCK-8+LPS+ZnPP组大鼠死亡率分别高于LPS和CCK-8+LPS组；LPS组肺组织均出现损伤变化，同时BALF中PMN数目和肺组织中MDA和CO含量高于相应对照组；LPS+Hm和CCK-8+LPS组肺组织损伤程度、BALF中PMN数目和肺组织中MDA含量低于相应LPS组，但肺组织中CO含量高于相应LPS组；LPS+ZnPP和CCK-8+LPS+ZnPP组肺组织损伤程度、BALF中PMN数目和肺组织中MDA含量分别高于相应LPS和CCK-8+LPS组，而肺组织中CO含量分别低于相应LPS组和CCK-8+LPS组。 结论： CCK-8可通过内源性CO介导的抗氧化、抑制PMN聚集等效应来发挥改善LPS所致的肺损伤作用。     

一氧化碳对低氧性肺动脉高压的效应

目的:探讨外源性低浓度一氧化碳(CO)在低氧性肺动脉高压中的作用。方法:60只Wistar大鼠随机分为常氧组、低氧组、血晶素组、锡原卟啉组和低浓度CO组,每组12只。处理完毕后,右心导管法测定肺动脉平均收缩压和右心室压。杀鼠取肺组织,应用分光光度法测定肺组织HO-1活性,并进行常规免疫组织化学染色,应用逆转录多聚酶链式反应测定测定肺组织的HOmRNA水平。结果:①低浓度CO组肺动脉压为(18.52±3.24)mmHg,明显低于低氧组但仍高于常氧组(均为P＜0.01);②低浓度CO组HO-1活性为(1052.48±308.49)nmol·g^-1(protein),显著高于正常组(P＜0.01);③低浓度CO组HO-1蛋白表达水平均高于常氧组和低氧组(P＜0.01);④低浓度CO组HO-1mRNA水平的光密度值为2.63±0.18,显著高于正常组(P＜0.01)。结论:CO-HO系统参与了低氧性肺动脉高压的发病机制;低浓度CO可以有效促进HO-1mRNA表达,使HO-1活性和蛋白表达水平升高,进而部分降低肺动脉压力。     

急性缺氧时内源性一氧化碳的变化及外源性一氧化碳对肺动脉高压的影响

目的: 观察急性缺氧时血浆、组织内源性一氧化碳的变化及外源性一氧化碳对急性肺动脉高压的影响。方法:实验分为两部分:实验1:30只雄性Wistar大鼠随机分为3组:组I(对照组):大鼠吸入21%O₂30min;组II(缺氧组):大鼠吸入10%O₂30min;组III(ZnPPIX组):腹腔注入血红素氧化酶抑制剂Zn-PPIX10μmol/kg后,大鼠吸入10%O₂30min。实验结束时取血样进行一氧化碳及环磷酸鸟苷分析,取组织样品进行匀浆、离心测组织一氧化碳含量;实验2:10只大鼠吸入10%O₂20min,待肺动脉压力曲线恢复基线后,给大鼠吸入50×10^-6的一氧化碳与缺氧气体的混合气30min,观察血流动力学和血气的变化。结果:急性缺氧增加了血浆、组织一氧化碳含量及血浆环磷酸鸟苷含量,ZnPPIX降低了缺氧大鼠的血浆、组织一氧化碳含量及血浆环磷酸鸟苷含量,缺氧明显升高了平均肺动脉压,而吸入50×10^-6,的一氧化碳可明显降低肺动脉压,而且吸入一氧化碳可明显增加缺氧大鼠的动脉氧分压。结论: 急性缺氧明显增加了血浆、组织一氧化碳含量及血浆环磷酸鸟苷含量。外源性一氧化碳可明显降低缺氧时肺动脉高压。     

血红素氧合酶-内源性一氧化碳系统对感染性休克大鼠低血压形成的影响

目的：探讨血红素氧合酶-内源性一氧化碳系统是否参与了感染性休克大鼠低血压的形成。 方法： 将Sprague-Dawley大鼠随机分为对照（C）组、感染性休克（SS）组、感染性休克+ZnPP-IX(SZ)组、ZnPP-IX（Z）组。连续监测MAP；并检测血中COHb的浓度，主动脉和股动脉血管组织内HO-1 mRNA、HO-2 mRNA及HO-1、HO-2蛋白水平。 结果： ①SZ组大鼠其MAP水平均高于SS组(P<0.05)；②SS组大鼠主动脉和股动脉组织内HO-1 mRNA 及HO-1蛋白水平明显高于SZ组(P<0.05)，而两组主动脉和股动脉组织内HO-2 mRNA 及HO-2蛋白水平相比无显著差异(P>0.05)；③SS组大鼠血中COHb水平明显高于SZ组(P<0.05)。 结论： 感染性休克大鼠严重低血压形成的部分原因是由于HO-1蛋白水平的上调及随后的CO浓度升高所致。     

HO-1/CO径路在肺缺血-再灌注损伤中的作用

目的：探讨血红素氧合酶-1（HO-1）/一氧化碳（CO）径路在肺缺血-再灌注损伤中的作用。 方法： 采用在体兔单肺原位缺血-再灌注模型。实验兔40只，随机均分为假手术对照（C）组、肺缺血-再灌注（I-R）组、肺缺血-再灌注加氯铁血红素(H)组和肺缺血-再灌注加锌原卟啉(Z)组。分别在缺血前、缺血后、再灌注1 h、2 h、3 h抽血，检测一氧化碳血红蛋白(COHb)浓度。实验结束时取肺组织检测湿干重比（W/D）、肺泡损伤率（IAR），观察肺组织超微结构的改变、HO-1的活力、表达部位及强度。 结果： 血浆COHb浓度，I-R组、H组明显高于C组，以H组为著（P<0.01）；H组、Z组显著高于、低于I-R组（P<0.01）。肺组织HO-1活力H组最高，其次是I-R组，Z组和C组最低（P<0.05和P<0.01）。I-R组、H组、Z组HO-1在肺血管内皮、部分血管平滑肌、外膜层及部分气道上皮均有阳性表达，明显高于C组，尤以H组最为明显（P<0.01）。W/D、IAR值，I-R组和Z组均明显高于C组，尤以Z组为著，H组虽较C组为高，但显著低于IR组和Z组（P<0.05和P<0.01）。肺组织形态学异常改变，以Z组为著，H组较轻。 结论： HO-1/CO径路对缺血-再灌注肺发挥积极的保护作用。     

外源性一氧化碳抗大鼠肢体缺血再灌注所致肺损伤的实验研究

目的：观察外源性一氧化碳（CO）对大鼠肢体缺血再灌注（IR）所致肺损伤的作用及机制。 方法： 32只SD大鼠，随机分为4组(每组n=8)：对照组（control）、control+CO、IR和IR+CO组。复制大鼠双后肢缺血及再灌注后肺损伤模型。IR+CO和control+CO组在再灌注前1 h或相应时点置含2.5×10-8 CO的空气中，其余两组呼吸正常空气。观察大鼠肺组织学、肺组织中中性粒细胞（PMN）数目、丙二醛(MDA)含量、肺组织湿重和干重之比(W/D)以及动物生存情况等。应用一氧化碳血氧分析仪监测动脉血中碳氧血红蛋白(COHb)水平的变化；应用Western blotting检测肺组织中细胞间粘附分子-1（ICAM-1）表达的变化。 结果： IR组动物死亡率、肺组织中PMN数目、W/D、MDA含量和ICAM-1表达均显著高于control组；IR+CO组血内COHb水平显著高于IR组，而上述指标则均显著低于IR组、肺损伤减轻。 结论： 外源性CO可减轻肢体IR所致肺损伤，其机制可能与下调ICAM-1表达、抑制PMN在肺内聚集有关。     

家兔内毒素休克时血浆及主动脉一氧化碳水平的变化

目的：探讨一氧化碳(CO)是否作为一种新的内源性介质参与内毒素休克发病机制。结果：血浆以及主动脉CO和一氧化氮（NO）水平在内毒素休克时均显著增高，使用血红素氧合酶抑制剂锌原叶啉和NO合酶抑制剂糖皮质激素地塞米松均可显著减轻内毒素林克中的血压下降和代谢性酸中毒程度，但是锌原卟啉仅能显著抑制血浆以及主动脉CO水平的增高，但对NO2／NO3水平无显著影响；而使用地塞米松则可显著抑制血浆以及主动脉NO2／NO3水平的增高，对CO水平无显著影响。结论：CO是在NO之外的又一个内源性介质，参与内毒素休克一系列病理生理过程。